一种飞机起落架缓冲器寿命试验装置及试验方法

本发明涉及起落架缓冲器落震试验，尤其是涉及一种飞机起落架缓冲器寿命试验装置及试验方法。

背景技术：

1、起落架作为飞机的重要构成之一，主要起承受载荷作用，而缓冲器是飞机起落架系统的重要功能部件，其工作寿命对于起落架的承载能力、乘员舒适性，以及起飞和着陆阶段的飞机安全具有重要影响。而现有技术只是针对飞机起落架缓冲器在单次落震后的缓冲性能进行试验和分析，没有涉及缓冲器的性能退化，也没有考虑起落架缓冲器内部结构、缓冲介质等因素随时间变化的规律，申请号为201911346613x的发明专利，公开了一种基于应变法的支柱式起落架落震试验载荷测量方法，通过应变片测量落震试验中的冲击载荷，提高了冲击载荷的精确性，但是单次的冲击载荷无法得到飞机起落架缓冲器性能的退化规律，无法对缓冲器的工作寿命进行测试和评价，无法保证飞机起落架缓冲器的运行可靠性，影响飞机起落阶段安全；而且现有的起落架缓冲器落震试验装置，不具备在同一工况下，实现重复性自动落震和试验数据采集的试验条件，随着飞机起落架缓冲器运行时间增长，现有技术无法获取缓冲器的缓冲性能退化规律，也无法对起落架缓冲器的工作寿命进行试验分析；因此，需要设计一种可实现缓冲器寿命测试和缓冲性能退化规律的装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种飞机起落架缓冲器寿命试验装置及试验方法，采用提升机构对第二吊篮和起落架进行吸持和释放实现起落架的重复落震，起落架下侧设置有测力平台和寿命测试平台，寿命测试平台对起落架缓冲器进行预设次数的寿命测试后，测力平台对起落架缓冲器进行缓冲性能测试，实现重复定间隔的起落架缓冲器的缓冲性能试验，为飞机起落架缓冲器的缓冲性能退化规律获取、运行可靠性评价和主动维护策略制定提供重要参考依据。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种飞机起落架缓冲器寿命试验装置，包括支柱框架、提升机构、升降机构、机轮带转机构、综合测试平台、传感器和测试平台转移机构，所述提升机构安装在支柱框架的顶部且沿支柱框架上下运动，所述升降机构安装在提升机构的下侧便于提升机构调节升降机构的高度，所述机轮带转机构安装在支柱框架的侧壁，所述综合测试平台位于支柱框架的底部，所述传感器的数量为多个，多个所述传感器分别设于综合测试平台和升降机构上，所述测试平台转移机构与综合测试平台连接且推动综合测试平台沿支柱框架移动，所述综合测试平台包括平台底板、用于测试缓冲性能的测力平台和用于测试寿命的寿命试验平台，所述测力平台与寿命试验平台均设于平台底板上，所述平台底板的前后两侧均与测试平台转移机构连接便于测试平台转移机构带动平台底板移动。

3、优选的，所述支柱框架包括框架本体和滑道，所述框架本体包括顶板、底板、第一支撑柱和横撑，所述底板水平放置且底板上设有第一工作位置和第二工作位置，所述底板的四角位置处均安装有第一支撑柱，所述第一支撑柱与底板相垂直，所述第一支撑柱远离底板的端部与顶板相连接，每个所述第一支撑柱的内侧壁上均安装有滑道，所述滑道沿第一支撑柱的高度方向设置，所述横撑与滑道分别位于第一支撑柱的相邻侧壁，所述横撑水平设置，所述横撑沿长度方向的两端端部分别与相邻的两个第一支撑柱相连接。

4、优选的，所述提升机构包括提升电机、第一吊篮和电控锁，所述提升电机固定安装在顶板的底部，所述提升电机与第一吊篮连接且带动第一吊篮沿滑道上下移动，所述电控锁安装在第一吊篮的底部用于吸持和释放升降机构，所述升降机构包括第二吊篮和起落架，所述第二吊篮位于第一吊篮的下侧，所述第一吊篮与第二吊篮的四周侧壁均设有与滑道相匹配的滑轮便于第一吊篮和第二吊篮沿滑道上下滑动，所述第二吊篮的底部与起落架相连接。

5、优选的，所述机轮带转机构包括液压作动筒、支撑板、带转电机和第一转轮，所述液压作动筒的底部安装在支撑板上，所述液压作动筒的顶部与横撑的底部连接，所述支撑板与起落架构成l形结构，所述带转电机安装在支撑板远离起落架的端部，所述第一转轮安装在支撑板靠近起落架的端部，所述带转电机与第一转轮连接且驱动第一转轮同步转动，所述液压作动筒推动支撑板靠近或远离起落架使第一转轮与起落架接触或远离。

6、优选的，所述传感器包括第一传感器、第二传感器和第三传感器，所述第一传感器的数量为多个，多个所述第一传感器分别安装在测力平台底部的四角位置处便于采集测力平台的竖向载荷，所述第二传感器安装在起落架的缓冲器外筒和活塞杆之间便于采集起落架的缓冲器行程，所述第三传感器的数量为多个，所述起落架的机轮处和测力平台上均设有第三传感器。

7、优选的，所述测试平台转移机构包括安装板、第二支撑柱、第一丝杠螺母、第二丝杠螺母和驱动电机，所述安装板的数量为两个，两个所述安装板沿底板的内侧壁相向设置，所述第一丝杠螺母的数量与安装板的数量相同，每个安装板沿长度方向的内侧壁上均安装有第一丝杠螺母，每个所述第一丝杠螺母上均设有连接件，相向的两个连接件分别与平台底板的两侧臂连接便于带动平台底板水平移动，所述第二支撑柱的数量为多个，每个所述第二支撑柱均安装在第一支撑柱靠近底板长度方向的一侧，每个所述第二支撑柱沿高度方向均安装有第二丝杠螺母，所述第二丝杠螺母的底部与安装板的外侧壁连接便于带动安装板沿竖直方向移动，所述第一丝杠螺母和第二丝杠螺母的自由端均安装有驱动电机。

8、优选的，所述寿命试验装置的一侧设有寿命试验中控台，所述寿命试验中控台上设有工控机，所述工控机上设有数据采集系统和运动控制系统，所述数据采集系统与传感器连接用于接收传感器采集的数据，所述运动控制系统分别与提升机构、机轮带转机构和测试平台转移机构电控连接，所述工控机与数据采集系统和运动控制系统连接并对数据采集系统采集的数据进行计算和输出。

9、本发明还公开了一种采用上述飞机起落架缓冲器寿命试验装置对飞机起落架缓冲器进行寿命试验的方法，包括以下步骤，

10、步骤s1：将综合测试平台移动到第一工作位置，工控机中的落震次数设置为0；

11、步骤s2：基于步骤s1的位置调整，所述寿命试验平台位于起落架的下侧，进行单次落震下的起落架的缓冲器寿命试验；

12、步骤s3：基于步骤s2中的单次落震寿命试验，工控机中的落震次数增加一次，同时所述工控机判断落震次数是否达到预设值，若落震次数未达到预设值，则重复步骤s2，若落震次数达到预设值，则将综合测试平台移动到第二工作位置；

13、步骤s4：基于步骤s3的位置调整，对起落架的缓冲器进行缓冲性能测试，基于起落架的缓冲器缓冲性能指标和起落架适航规定，确定缓冲效率指标；

14、步骤s5：基于步骤s4中的缓冲效率指标确定起落架的缓冲器寿命试验是否停止，若缓冲效率指标退化至临界值，则飞机起落架缓冲器寿命试验停止，否则重复步骤s1-s4；

15、步骤s6：所述工控机输出起落架的缓冲器工作寿命。

16、优选的，所述步骤s2具体包括：

17、步骤s201：所述提升机构带动起落架运动到目标高度；

18、步骤s202：所述机轮带转机构运动到与起落架的机轮相接触位置并控制机轮带转机构驱动起落架的机轮达到预定转速后，所述机轮带转机构撤回到初始位置；

19、步骤s203：所述提升机构释放第二吊篮和起落架便于第二吊篮和起落架沿滑道做自由落体运动，完成单次缓冲器寿命试验。

20、优选的，所述缓冲性能可用下式表示：

21、

22、式中：为飞机起落架落震过程中缓冲器的轴向力；为飞机起落架落震过程中缓冲器轴向力的最大值；s为缓冲器行程；为缓冲器行程的最大值。

23、本发明与现有技术相比具有以下优点：

24、1、本发明采用提升机构对第二吊篮和起落架进行吸持和释放实现起落架的重复落震，起落架下侧设置有测力平台和寿命测试平台，寿命测试平台对起落架缓冲器进行预设次数的寿命测试后，测力平台对起落架缓冲器进行缓冲性能测试，实现重复定间隔的起落架缓冲器的缓冲性能试验，为飞机起落架缓冲器的缓冲性能退化规律获取、运行可靠性评价和主动维护策略制定提供重要参考依据。

25、2、本发明的综合测试平台在测试平台转移机构的驱动下可左右移动，在进行寿命测试和缓冲性能测试时，通过测试平台转移机构将综合测试平台分别移动到第一工作位置和第二工作位置，提高了测试效率。

26、3、本发明的测试平台转移机构可在不影响起落架缓冲器寿命试验有效性的前提下，保证飞机起落架重复落震冲击下测力平台、测力平台中的传感器及传感器安装方式的可靠性，提高了实验装置数据采集的精确性。

27、下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。